狹義上講的天然氣，是指天然蘊藏于地層中的烴類(lèi)和非烴類(lèi)氣體的混合物。在石油地質(zhì)學(xué)中，通常指油田氣和氣田氣。其組成以烴類(lèi)為主，并含有非烴氣體。是從能量角度來(lái)定義的。

一、排放性

　　天然氣混合均勻性要好于采用液態(tài)燃料的汽油發(fā)動(dòng)機，因此燃燒更加完全，排放的微粒物少。CO作為CH4燃燒的中間產(chǎn)物，受發(fā)動(dòng)機空燃比影響較大。當實(shí)際空燃比低于理論空燃比時(shí)，隨空燃比的下降，CO濃度激劇增加;反之，隨空燃比上升，CO濃度降低。天然氣燃燒時(shí)，火焰溫度及傳播速度均小于汽油，辛烷值卻遠大于汽油，所以適當增大點(diǎn)火提前角，延長(cháng)天然氣燃燒時(shí)間，使得燃燒更加完全，CO的排放含量也會(huì )降低。從THC的生成機理考慮，CNG燃燒時(shí)造成THC排放的激冷作用、積碳吸附等較汽油有所減少，因此CNG燃料在同等條件下可以較好地減少THC排放物的生成。由于在燃燒時(shí)缸壁的激冷作用，使得緊靠缸壁的氣體火焰傳播不到，這樣混合氣中CH4就隨廢氣一同排出。但總體來(lái)講，天然氣混合均勻，燃燒完全，同時(shí)點(diǎn)火提前角的增加，延長(cháng)了高溫燃燒時(shí)間，CH4 能夠更加充分燃燒，THC排放量進(jìn)一步降低。NO含量的多少由燃燒溫度直接所決定。由于天然氣燃燒溫度及混合器熱值比汽油低，所以NO含量不會(huì )太高。但由于增大點(diǎn)火提前角和提高空燃比后，高溫燃燒時(shí)間變長(cháng)以及O2 含量的增多，這使得NO含量增加，故NO排放含量有加劇可能性。試驗表明，CO、THC含量較之汽油機排放顯著(zhù)下降，但NOX有所上升。所以必須采用高精度電子控制技術(shù)優(yōu)化燃燒技術(shù)，匹配天然氣專(zhuān)用三效催化器，方可有效改善壓縮天然氣充氣機排放性能。

二、動(dòng)力性

　　發(fā)動(dòng)機的輸出功率和扭矩決定了發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性，而混合氣熱值又決定了發(fā)動(dòng)機的輸出功率和扭矩，由于天然氣混合氣熱值為3394kjm-3，僅為汽油機的88.5%，所以二者都在相同混合氣濃度下工作，壓縮天然氣充氣機動(dòng)力性下降11.4%。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機的充氣系數也是衡量發(fā)動(dòng)機輸出功率的重要指標之一。采用氣態(tài)CH4作為燃用燃料，當采用缸外預混合方式時(shí)，就會(huì )占據部分進(jìn)入氣缸的空氣量，充氣系數比使用液體燃料大約低12%左右，發(fā)動(dòng)機功率有所下降。由于天然氣辛烷值較汽油機大幅度增加，所以發(fā)動(dòng)機很少有爆震現象，發(fā)動(dòng)機水溫、機油壓力保持原有狀態(tài)，工作平穩，故天然氣發(fā)動(dòng)機動(dòng)力性下降不會(huì )影響汽車(chē)正常行駛。

 

三、經(jīng)濟性　　

        經(jīng)濟性主要由燃料本身的價(jià)格和將其應用于汽車(chē)時(shí)所需設備的附加成本所決定。從生產(chǎn)成本上看，天然氣比較經(jīng)濟。例如目前，上海地區92# 汽油價(jià)格為7.0元/L，而壓縮天然氣價(jià)格為3.6元/m3，假定一輛汽車(chē)年平均行駛35000km，按市區行駛工況8.5L/100km燃油消耗量和8L/100km燃氣消耗量計算，每年需耗汽油約2975L，合人民幣21420元，如改造成壓縮天然氣汽車(chē)，年共需耗壓縮天然氣約2800m3，合人民幣10080元，可節約資金11340元，由此可見(jiàn)壓縮天然氣汽車(chē)經(jīng)濟效益十分顯著(zhù)。再者天然氣發(fā)動(dòng)機燃燒時(shí)混合氣混合均勻、燃燒完全、抗暴性能好，發(fā)動(dòng)機積碳較少，可有效降低維護與修理次數，車(chē)輛后期維護費用大幅降低。同時(shí)，隨著(zhù)我國汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展壯大，裝載天然氣發(fā)動(dòng)機的汽車(chē)價(jià)格與其汽油發(fā)動(dòng)機的價(jià)格不相上下。所以總體而言，采用壓縮天然氣充氣機的經(jīng)濟性要顯著(zhù)好于汽油發(fā)動(dòng)機。